HEVC je tu již dnes

15.2.2014 14:22 | Přečteno: 2250× | Video | | poslední úprava: 15.2.2014 15:52

Jako vždy v zimě zbylo trochu času si hrát, už dlouho mě lákalo udělat si nějaké porovnání kam se kodeky pro video posunuly za poslední roky, všude se píše o HEVC jako nástupci pro 4k video, abych se přiznal spíš mě na nových kodecích přijde zajímavá až 50% úspora datového toku při stejné kvalitě.

Zkompiloval jsem si tedy přímo z gitu:

• x264
• x265
• vpxenc
• ffmpeg
• vlc

Všechny tyto programy už umí pracovat jak s VP9, tak s HEVC, zatímco VP9 se dá umístit i do webm kontejneru HEVC mi zatím šlo umístit jen do MKV kontejneru.

Výsledky jsou opravud impozantní a jsem velmi mile překvapen, pro porovnání kodeků jsem si připravil pouze obrázek králíka Bunnyho, co mě trochu nemile překvapilo byla bohužel rychlost kódování, ta pro x265 ještě ušla, ale pro VP9 byla zcela mimo možné reálné použití (0.25 fps/s na i7 2600K), vývojáři slibují že jakmile kodek doladí tak na rychlosti zapracují.

Použité parametry:

vpxenc big_buck_bunny.y4m --skip=3000 --limit=3300 --passes=2 --codec=vp8 --cpu-used=0 --end-usage=cbr --target-bitrate=128 --kf-max-dist=250 -o big_buck_bunny_200k.vp8

vpxenc big_buck_bunny.y4m --skip=3000 --limit=3300 --passes=2 --codec=vp9 --cpu-used=0 --end-usage=cbr --target-bitrate=200 --kf-max-dist=250 -o big_buck_bunny_200k.vp9

x264 big_buck_bunny.y4m --seek 3000 --frames 300 --pass 1 --bitrate 200 --preset veryslow --profile high --tune film -o big_buck_bunny_200k.h264
x264 big_buck_bunny.y4m --seek 3000 --frames 300 --pass 2 --bitrate 200 --preset veryslow --profile high --tune film -o big_buck_bunny_200k.h264

x265 big_buck_bunny.y4m --frame-skip 3000 --frames 300 --bitrate 200 --preset veryslow -o big_buck_bunny_200k.h265

Čas potřebný pro kódování a velikost souboru:

• VP8  |     67s | 329850 (211.10 kb/s)
• VP9  | 2100s | 299371 (191.60 kb/s)
• x264 |     21s | 325688 (208.44 kb/s)
• x265 |   134s | 315394 (201.85 kb/s)

Pozn: Pro kodek VP8 se mi nedařilo dosáhnout datového toku 200kbit/s, stále ukazoval vyšší datový tok než byl zadaný, proto jsem snížil v příkazu encoderu datový tok na 128kb/s, evidentně se jedná o limit kodeku.

Pokud máte zájem o videa tak jsem je nahrál na náš web přidal jsem tam i video tag, takže majitelé Chrome verze 34 a vyšší si přehrají jak x264, tak vp8 a vp9 v originálech, pro ostatní prohlížeče je tam připraven OGG Theora a Vorbis bohužel s datovým tokem 5Mbit/s, nižší toky výrazně zkreslovaly výsledky.

       

Obrázky

Komentáře

[Ovoce]

Na podpoře HEVC v kontejnéru matroska se teprve pracuje (tím myslím v oficiálním muxeru mkvmerge/mkvtoolnix), takže pozor, vzniklé soubory nemusí být v pořádku. Zejména pokud bude muxovat ffmpegem.

Webm je jako kontejnér toliko matroska/mkv s opižlanými fíčurami a s omezením co do formátů, které smíte použít (povolené jsou jen vorbis, vp8, vp9 a možná už i Opus). Tuším, že asi nebudou fungovat attachmenty, linking a podobné pokorčilejší funkce, ale jsitě to nevím. Webm taky nepodporovalo titulky (PFFFT).

[Thunder.m]

O vytvoření MKV jsem se ani moc nesnažil přesně z těchto důvodů ani není na zmíněném webu k dispozici. Vkládání opus kodeku do Webm taky není nikterak stabilní, sám jsem byl překvapen že to co vytvoří ffmpeg dokonce chrome 34 přehraje, na androidu kitkat si bohužel neškrtám. Zajímalo by mě jak to bude s kontejnerem pro HEVC, protože mi nepřijde že by se MKV ujal celoplošně, ale fandím mu :)

[ovoce]

Coby "průmyslový standard" je tu pořád MP4... Specifikace pro umístění HEVC do něj se sice zasekla v nějakém výboru už od jara, ale v tuhle dobu už se to snad zase začalo nějak hýbat.

[24horas]

Zajimave, nedokazu se rozhodnout, jestli je hezci obraz z x265 nebo vp9, ale z pohledu snizovani bitrate je to proti predchozi generaci skutecne velky kvalitativni skok. Jeste se dockat rychlejsich vypoctu, pripadne hardwarove akcelerace a budu se zase divit, co se stalo s velikosti HD filmu na internetu. :)

[Ovoce]

Já bych až tak optimistickej nebyl. Ty nové kodeky umí třeba líp komprimovat kontury při nízkých bitratech, ale zase mají problémy se zachováním detailů na pozadích, v texturách a tak.

Ty formáty samy jsou kvalitnější než H.264 (i když VP9 je stále takové trochu nablblé, například pořád nemá weighted prediction, takže nadále budou trpět prolínačky, stmívačky, záblesky, místa se změnami iluminace a podobné scény).

Jenže enkodéry těchto nových formátů nedosahují kvalit x264, takže zatím velkou část potenciálu nových formátů marní. Nezbývá než doufat, že se v tomto x265 bude rychle lepšit /u VP9 si moc naděje nedělám, Google to neumí a taky na to trochu kašle; není žádná konkurence, která by zlepšování enkodérů pro VP9 motivovala; a konečně, sral pes VP9, HEVC je lepší formát/.

[Thunder.m]

Ono je potřeba si uvědomit na co se ty formáty budou používat, především pak VP9, internet nebude v dohledné době tak rychlý aby by bylo možné každému zajistit streamy s datovými toky kolem 5Mbit/s pro full hd video (narozdíl oproti DVB), nebo dokonce 4k (blu-ray) a věřím že H264 standard tu s námi ještě chvíli bude souběžně. Výhodu vidím především pro youtube a další streamovací servery kde se dá ve stejné kvalitě šetřit víc jak 50% datového toku a kde na drobnější degradaci některých detailů prostě nesejde, dnes když si otevřu youtube tak mám video buď v mizerné kvalitě, nebo na něj čekám půl minuty než se načte, kdyby bylo v HEVC čekal bych na stejnou kvalitu poloviční dobu. Někde jsem ještě viděl článek porovnávající kodeky jako VP9 a HEVC s vyššími datovými toky proti starším kodekům, tam to zatím vyhrávají starší kodeky na plné čáře, ale to jsou toky které reálně nemají využití, protože pokud nechci degradaci tak jdu do loseless...

[ovoce]

"Jít do lossless" je ve sféře videa utopie. Nikdo nemá na to, aby servíroval lossless video na médiích typu BD či jiných, natož aby se posílalo po webu. 10-50x zvětšení objemu proti typické bitrate ztrátového formátu (kvalitní H.264) prostě nelze. Pro orientaci: 25 - 35 mb/s při 720x480@24fps, v 1920x1080@24fps už to obyčejně půjde hodně přes 100 mb/s (bezeztrátové 4:2:0/8bit H.264).

U youtubu souhlasím, průměrná kvalita videa na YT je tak otřesná, že už s tím nějaké VP9 ani VP8 nic moc horšího provést nemůže :)

[Thunder.m]

Přesně, 25KB/s na 1920x1080 video + 6KB/s na stereo zvuk je fakt mazec :))))) U mě subjektivně vede HEVC, ale je to jen malý rozdíl, bohužel VP9 trpí různými rušivými artefakty v jiných částech zdrojového videa které jsem neukazoval, takže při převodu celého filmu by to zcela jistě vyhrál HEVC, uvidíme kam pokročí VP9, podle mě tam ještě dost slušný prostor pro zlepšení je.